题目内容

10．有机物X是一种重要的有机合成中间体，用于制造塑料、涂料和粘合剂等高聚物．为研究X的组成与结构，进行了如下实验：
（1）有机物X 的质谱图为：

（1）有机物X的相对分子质量是100．
（2）将10.0g X在足量O2中充分燃烧，并使其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液，发现无水CaCl2增重7.2g，KOH浓溶液增重22.0g．（2）有机物X的分子式是
C5H8O2．
（3）经红外光谱测定，有机物X中含有醛基；有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰，峰面积之比是3：1．（3）有机物X的结构简式是
（CH3）2C（CHO）2．

分析 （1）质谱图中质荷比最大数值即为相对分子质量；
（2）10.0g X中氢元素的物质的量=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，KOH浓溶液增重22.0g是二氧化碳的质量，根据碳原子守恒知，碳元素的物质的量=$\frac{22.0g}{44g/mol}$=0.4mol，剩余部分是氧元素，然后求出该分子中碳、氢、氧元素的个数之比；
（3）有机物X中含有醛基；有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰，则分子中含有2种环境的氢原子，据此分析．

解答 解：（1）质谱图中质荷比最大数值即为相对分子质量，由质谱图可知有机物X的相对分子质量是100，故答案为：100；
（2）10.0g X中氢元素的物质的量=$\frac{7.2g}{18g/mol}$×2=0.8mol，KOH浓溶液增重22.0g是二氧化碳的质量，根据碳原子守恒知，碳元素的物质的量=$\frac{22.0g}{44g/mol}$=0.5mol，剩余部分是氧元素，氧元素的质量为10.0g-0.8×1g-0.5×12g=3.2g，则氧元素的物质的量为$\frac{3.2g}{16g/mol}$=0.2mol，则该分子中碳、氢、氧元素的个数之比0.5mol：0.8mol：0.2mol=5：8：2，则有机物X的分子式是C5H8O2，故答案为：C5H8O2；
（3）有机物X中含有醛基，有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰，则分子中含有2种环境的氢原子，则其结构简式为（CH3）2C（CHO ）2，
故答案为：（CH3）2C（CHO ）2．

点评 本题考查有机物的结构和性质、分子式的确定、方程式的书写等，题目较为综合，有一定的难度，做题时注意把握题中关键信息，采用正逆推相结合的方法推断，同时考查学生分析问题和解决问题的能力．

练习册系列答案
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20．如图实验装置能达到实验目的是（夹持仪器未画出）（　　）
A．①装置用于检验1-溴丙烷消去产物B．②装置用于石油的分馏
C．④装置可证明酸性：盐酸＞碳酸＞苯酚D．③装置用于实验室制硝基苯
1．一定温度和催化剂条件下，在一容积恒定的密闭容器中发生某可逆反应的情况如图所示（各物质均为气态）．
请回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式用A、B、C表示为2A+B?2C．
（2）反应一段时间后，C的浓度增加了3.0 mol•L-1，用B表示的反应速率为1.0 mol•L-1•min-1，则这段时间为1.5min．
18．某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物，设计了甲、乙两套装置（图中的夹持仪器均未画出，“△”表示酒精灯热源），每套装置又可划分为①、②、③三部分．仪器中盛放的试剂为：a-无水乙醇（沸点：78℃）；b-铜丝；c-无水硫酸铜；d--新制氢氧化铜悬浊液．

（1）两套方案都有各自的优点：简述甲②中的优点：②中用热水浴加热，可形成较平稳的乙醇气流，使反应更充分斜、长导管起到冷凝回流乙醇蒸汽的作用；．
（2）集中两套方案的优点，组成一套比较合理完善的实验装置，可按气流由左至右的顺序表示为乙①、甲②、乙③（例如甲①，乙②）．
（3）若要保证此实验有较高的效率，还需补充的仪器有温度计．理由是控制水浴温度在78℃或略高于78℃，使乙醇蒸汽平稳流出，减少挥发，提高反应效率．
（4）实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是c处无水硫酸铜变蓝，d处生成红色沉淀．
（5）装置中，若撤去第①部分，其他操作不变，则无水硫酸铜无明显变化，其余现象与（4）相同，推断燃烧管中主要反应的化学方程式：C2H5OH$→_{△}^{Cu}$CH3CHO+H2↑．
5．下列事实不能用有机物分子内基团间的相互作用解释的是（　　）
A．乙烯能发生加成反应而乙烷不能
B．苯酚（C6H5OH）能跟NaOH溶液反应而乙醇不能
C．甲苯能使KMnO4酸性溶液褪色而乙烷不能
D．苯在50℃～60℃时发生硝化反应而甲苯在30℃时即可
15．下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是（　　）
A．O＜S＜Se＜TeB．C＜N＜O＜FC．P＜S＜O＜FD．K＜Na＜Mg＜Al
2．下列化学用语表示正确的是（　　）
A．氮气的电子式     
B．Mg2+的结构示意图   
C．NH3的结构式    
D．用电子式表示溴化氢的形成过程为：+→
12．碳及其化合物在生产生活中的应用比较广泛，回答下列问题：
（1）已知：①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H1═-285.8KJ•mol-1
②CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1═-725.5KJ•mol-1
则CO2（g）+3H2（g）═CH2OH（l）+H2O（l）的反应热△H═-131.9KJ/mol；．
（2）某研究小组用CO合成甲醇：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H＜0，将三组混合气体分别通入到三个2L恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组实验数据：
实验组温度起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol达到平衡所需的时间/min
COH2CH3OHCOH2CH3OH
1650℃2.06.00  1.05
2900℃2.06.001.2  2
3650℃1.04.02.0abct
实验1条件下平衡常数K=0.25，a、b之间可能的关系为b=2a+1．
（3）已知CO的转化率（a）与温度（T）、压强（p）的关系如右图所示：
①p1＜p2（填“＜”、“＞”或“═”），先升高温度，后增大压强，能否实现b点到c点的转化？能（填“能”或“不能”），原因是先升高温度，后增大压强，一氧化碳转化率先减小后增大，可以到达C点一氧化碳转化率不变．
②a、c两点的反应速率为v1＜v2（填“＜”、“＞”或“═”）
③在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是：增大氢气浓度，增大压强、降低温度（答出三条措施）
13．氧化铁是重要的工艺颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：

（1）①加碳酸钠溶液并小火加热的操作目的是去除油污；
②操作Ⅰ的名称是过滤，操作Ⅱ的名称是洗涤；
（2）①流程所发生的反应为FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O过程中，加入稍过量的NH4HCO3溶液后，且要控制溶液的为6.8～7.2之间．加入稍过量的目的是使溶液中亚铁离子完全转化为FeCO3沉淀，溶液的pH不能过低的原因是碳酸氢铵能与酸反应，碳酸亚铁沉淀减少．
②检验滤液B中含有NH4+的方法是取少许B溶液于试管中，加入足量浓氢氧化钠溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明滤液B中含有铵根离子．
（3）有些同学认为KMnO4溶液滴定能进行铁元素含量的测定．
a、称取2.85g绿矾（FeSO4•7H2O）产品，配成250mL溶液；
b、量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c、用硫酸化的0.0100mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL．
①写出酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式5Fe2++MnO4-+8H+=Fe3++2Mn2++4H2O．
②用KMnO4标准溶液滴定时应选用酸式滴定管（填“酸式”或“碱式”）．
③计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为97.54%[已知M（FeSO4•7H2O）=278g/mol]．

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